JP6208436B2 - リング部材、釣り糸用リング部材、釣り糸用ガイドおよび釣り竿、並びに繊維機械用リング部材 - Google Patents

Description

本発明は、リング部材、釣り糸用リング部材、釣り糸用ガイドおよび釣り竿、並びに繊維機械用リング部材に関する。

糸状部材を移動可能な状態に保持するために、内周面側の空間を糸状部材を通すための導通部として備えたリング部材が利用されている。この例としては、リング部材を備える釣り糸用ガイドを釣り竿に取り付けて、リング部材の導通部に糸状部材（釣り糸、各種繊維等）を通して移動可能に保持するようにした釣り具や、アイレットガイドなどの繊維を案内する、または内周面で繊維を縒るのに用いる繊維機械用リング部材があげられる。

例えば、特許文献１の図11に、リング部材の内周から外周に沿った断面視において、断面形状が円形状であり、中央部付近から内周に向かって湾曲する突出部を備えたリング部材が提案されている。

特開2010−148523公報

しかしながら、特許文献１に記載されているリング部材は、糸状部材がリング部材に接して摺動する領域が小さいので、糸状部材がリング部材の内周面を摺動するときに加わる内周面に垂直な方向の圧力（面圧力）が大きくなり糸状部材の磨耗が大きく、糸状部材が切断されやすいという課題があった。

本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、糸状部材が摺動可能な領域を大きくして糸状部材の磨耗を抑制することで、糸状部材が切断されにくいリング部材を提供することを目的とする。

本発明のリング部材は、環状であって、内周から外周に沿った断面視において、最大幅となる部位に対して内周側および外周側が曲面とされているとともに、前記最大幅となる部位が内周と外周との間の厚み方向における内周側に位置してなり、粒界にＹ _２ ＳｉＡｌＯ _５ ＮおよびＹ _４ ＳｉＡｌＯ _８ Ｎの結晶を有する窒化珪素質焼結体からなることを特徴とするものである。

本発明の釣り糸用リング部材は、釣り糸を通すための部材であって、上記リング部材からなることを特徴とするものである。

本発明の釣り糸用ガイドは、上記釣り糸用リング部材と、該釣り糸用リング部材を保持するための保持部および釣り竿に取り付けるための取り付け部とを備えることを特徴とするものである。

本発明の釣り竿は、上記釣り糸用ガイドを備えることを特徴とするものである。

本発明の繊維機械用リング部材は、繊維を通すための部材であって、上記リング部材からなることを特徴とするものである。

本発明のリング部材によれば、環状であって、内周から外周に沿った断面視において、最大幅となる部位に対して内周側および外周側が曲面とされているとともに、前記最大幅となる部位が内周と外周との間の厚み方向における内周側に位置してなることにより、糸状部材が摺動可能な領域を大きくできる。これによって、糸状部材がリング部材の内周面を摺動するときに加わるリング部材の内周面に垂直な方向の圧力が大きくなるのを抑制できるため、糸状部材の磨耗を抑制でき、糸状部材が切断されにくくなる。

本発明の釣り糸用リング部材によれば、釣り糸を通すための部材であって、上記リング部材からなることにより、この釣り糸用リング部材に導通される釣り糸が磨耗によって切断されにくくなる。

本発明の釣り糸用ガイドによれば、上記釣り糸用リング部材と、該釣り糸用リング部材を保持するための保持部および釣り竿に取り付けるための取り付け部とを備えることから、この釣り糸用ガイドに釣り糸を導通することで、釣り糸が磨耗によって切断されにくくなる。

本発明の釣り竿によれば、上記釣り糸用ガイドを備えることにより、釣りの際に釣り糸が切断されにくく、長時間にわたって安定して魚釣りをおこなえる。

本発明の繊維機械用リング部材によれば、繊維を通すための部材であって、上記リング部材からなることにより、この繊維機械用リング部材に化学繊維または天然繊維を導通することで、化学繊維または天然繊維が切断されにくくなる。

本実施形態のリング部材の一例を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示すＺ−Ｚ’線における断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の側面図におけるＡ部の拡大図である。 本実施形態のリング部材として窒化珪素質焼結体を用いた一例を示すＸ線回折チャートである。 圧環強度試験の試験方法を説明するための模式図である。 本実施形態の釣り糸用ガイドの一例を模式的に示す平面図である。 本実施形態の釣り糸用ガイドを備えた釣り竿の一例を示す模式図である。 本実施形態の繊維機械用リング部材の一例を示す、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面を示す断面図である。

以下、本実施形態のリング部材の一例について説明する。

図１は、本実施形態のリング部材の一例を示す、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）に示すＺ−Ｚ’線における断面図であり、（ｃ）は（ａ）の断面図におけるＡ部の拡大図である。

図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、本実施形態のリング部材１は、環状であって、この環状のリング部材１の内周面２側の空間を導通部３とし、この導通部３の軸方向Ｌの方向が、糸状部材（図示しない）が通る方向となる。

例えば、糸状部材を釣り糸としてリング部材の導通部に通して竿に設置して釣り竿とする場合には、糸状部材がリング部材の内周面と強く摺動し、糸状部材が摩耗して切断され
る場合がある。

また、本実施形態のリング部材を繊維機械用リング部材とする場合において、糸状部材を天然繊維または合成繊維の糸としてリング部材の導通部に通して繊維機械に設置して用いる場合も、糸状部材がリング部材の内周面と強く摺動し、糸状部材が摩耗して切断される場合がある。

そこで、本実施形態のリング部材１においては、内周から外周に沿った断面視（以下、単に断面視という場合がある。）において、最大幅Ｗとなる部位に対して内周側が曲面とされているとともに、最大幅Ｗとなる部位が内周と外周との間の厚み方向における内周側に位置することを特徴とする。なお、断面視において最大幅Ｗとなる部位が内周側に位置するとは、最大幅Ｗとなる部位（図１（ｃ）において二点鎖線で示す）が、内周と外周との間の最大厚みＴの１／２の位置よりも内周側にあることをいう。なお、軸方向Ｌに平行なＣで示す一点鎖線は、内周と外周との間の最大厚みＴの１／２の位置を表している。また、リング部材１は、断面視において、内周面側が最大幅Ｗとなる部位に対して曲面とされている（言い換えれば、最大幅Ｗとなる部位の両端が、内周側に突出する曲面でつながれている）。

このように、断面視において、リング部材１が、最大幅Ｗとなる部位に対して内周側が曲面とされているとともに、最大幅となる部位が内周と外周との間の厚み方向における内周側に位置していれば、リング部材１の最大幅Ｗに対応する内周面２の曲面が緩やかになりやすいため、糸状部材が内周面２に摺動するときに加わる内周面２に垂直な方向の圧力（以下、単に面圧力という。）が小さくなり、糸状部材の磨耗が抑制されるので、糸状部材の切断が生じにくくなる。さらに、面圧力が小さくなることで、糸状部材がリング部材１に接して摺動するときに発生する摩擦熱が高温になるのを抑制できるため、摩擦熱による糸状部材の劣化を抑えられ、糸状部材の切断が生じにくい。

また、糸状部材が内周面２に摺動するときに加わる面圧力が小さくなると、糸状部材が摺動する方向と垂直方向の内周面２に沿って移動しやすくなって、該移動により磨耗される糸状部材の部位が分散するため、糸状部材が局所的に磨耗されにくくなり糸状部材の切断がより生じにくくなる。また、同様の理由から、摩擦熱が発生する部位も分散するため、摩擦熱により劣化する部位が分散され糸状部材の切断がより生じにくい。

なお、リング部材１の最大幅Ｗの位置が内周と外周との最大厚みＴのなかで複数存在する場合には、最も内周側に近い位置を最大幅Ｗの位置とすればよい。

また、最大幅Ｗに対応する内周面２は、内周面２全体にわたって曲面とされていてもよいが、少なくとも糸状部材が摺動する部分が曲面であればよい。

なお、リング部材１の最大幅Ｗに対応する内周面２を曲面とするにあたり、曲面はできる限り緩やかであることが好適である。ここで、リング部材１の最大幅Ｗに対応する内周面２における曲面は、例えば、リング部材１の最大幅Ｗおよび最大厚みＴが５ｍｍ以下であるとき、リング部材１の最大幅Ｗに対応する内周面２における曲面の曲率半径Ｒと、最大幅Ｗとの差（曲率半径Ｒ−最大幅Ｗ）が−４ｍｍ以上２ｍｍ以下であれば、リング部材１の最大幅Ｗに対応する内周面２における曲面を緩やかに維持するとともに、リング部材１の最大幅Ｗとなる部位の端から内周面２の曲面へ接続する部分の内角ｒ（図１（ｃ）に図示する）が小さくなりすぎて角が形成されるのを抑制することができるため糸状部材がより切断されにくい。なお、内周面２は一つの曲面からなることが好適であるが、複数の曲面から形成されていても構わない。

また、曲率半径Ｒはリング部材１の断面の写真を市販の金属顕微鏡などを用いて撮影し、写真をデータ化した後、市販の画像解析ソフトなどを用いて、任意の５箇所の曲率半径Ｒを測定して、測定値の平均値を求めればよい。

リング部材１の材質は金属、樹脂またはセラミックスから、用いる糸状部材に合わせて適宜選べばよいが、機械的特性や耐摩耗性の観点からセラミックスを用いることが好適である。適用可能なセラミックスとしては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３），ジルコニア（ＺｒＯ_２），スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）などの酸化物セラミックスや、炭化珪素（ＳｉＣ），窒化珪素（Ｓｉ_３Ｎ_４），窒化アルミ（ＡｌＮ）,窒化チタン（ＴｉＮ），炭化チタン（
ＴｉＣ）などの非酸化物セラミックスがある。さらにリング部材１は熱伝導率が高いほど摩擦熱の放熱効果が高まるため、熱伝導率の観点から、窒化珪素質焼結体、炭化珪素質焼結体または窒化アルミニウム質焼結体からなることが好適である。なかでも、機械的強度および破壊靱性の観点から窒化珪素質焼結体がより好適である。また、本実施形態のリング部材１に用いる窒化珪素質焼結体は、とくに限定されるものではないが、イットリウム（Ｙ）をＹ_２Ｏ_３換算で３質量％以上12質量％以下、アルミニウム（Ａｌ）をＡｌ_２Ｏ_３換算で２質量％以上５質量％以下および珪素（Ｓｉ）をＳｉＯ_２換算で２質量％以上４質量％以下含有し、残部が窒化珪素からなる構成であれば、より高密度化でき、高い機械的特性を有するためより好適である。

また、本実施形態のリング部材１は、窒化珪素質焼結体からなるとき、粒界にＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶を有することが好適である。

粒界にＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶が存在していることにより、窒化珪素質焼結体の強度を向上させることができ、優れた機械的強度および破壊靱性を有するものとすることができる。その理由については明らかではないが、粒界相にＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶が存在することにより、主相である窒化珪素の結晶の粒成長を抑制して微細な組織構造とすることができ、かつ粒界相にかかる応力を分散させる働きがあるためと考えられる。したがって、粒界にＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶を有する窒化珪素質焼結体からなるリング部材１は圧環強度が高い傾向がある。

なお、窒化珪素質焼結体の結晶粒界にＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶が存在するか否かは、Ｘ線回折装置（Ｂｒｕｋｅｒ ＡＸＳ社製 Ｄ８ ＡＤＶＡＮ
ＣＥ）を用いて、窒化珪素質焼結体の表面にＣｕＫα線を照射し、ＣｕＫα線の回折方向と入射方向の角度差（２θ）と回折Ｘ線強度を検出器で走査した結果であるＸ線回折チャートを得て、ＪＣＰＤＳカードに基づいて同定することにより確認することができる。

図２は、本実施形態のリング部材として窒化珪素質焼結体を用いた一例を示すＸ線回折チャートである。このＸ線回折チャートにおいて、窒化珪素の結晶が存在していることを示すピークは、２θ＝23.5°付近，27.2°付近，33.6°付近，36°付近に現れる。そして、Ｙ_２ＳｉＡｌＯ_５Ｎの結晶が存在しているときには、２θ＝32°〜33°付近（例えば32.6°）にピークが現れ、Ｙ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶が存在しているときには、２θ＝29°〜31°付近（例えば29.4°，30.7°，31.1°）にピークが現れるので、それぞれのピークを確認することで同定できる。また、窒化珪素、Ｙ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの存在を示すピークの間のブロードなピークは、窒化珪素質焼結体に非晶質（アモルファス）相が存在していることを示している。

なお、本実施形態のリング部材１は、窒化珪素質焼結体表面のＸ線回折チャートにおける２θ＝32.6°付近のＹ_２ＳｉＡｌＯ_５Ｎの結晶のピーク強度の値をＸとし、２θ＝29.4°付近のＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶のＸ線回折におけるピーク強度の値をＹとしたとき、
その比率Ｘ／Ｙが1.2以下（０を除く）であると、機械的強度および破壊靱性がより高ま
る傾向があるため、リング部材１の圧環強度がより高まる傾向がある。なお、リング部材１の圧環強度は、圧環強度試験により求めることができる。

図３は、圧環強度試験の試験方法を説明するための模式図である。圧環強度試験は、図３に示すように、被試験物（リング部材１）を固定治具（セラミック治具４）間に挟んで固定し、上方から被試験物の垂直方向に荷重を加えていき、被試験物が破壊された時点の荷重Ｐを測定して圧環強度を求める試験である。この試験によって、被試験物の圧環強度（σｒ）（単位：ＭＰａ）は、被試験物が破壊された時点の荷重をｐ（単位：ｋｇｆ），リング部材の外径の値をｄ（単位：ｍｍ），最大厚みＴの値をｔ（単位：ｍｍ），最大幅Ｗの値をｗ（単位：ｍｍ）としたとき、σｒ＝[（ｐ（ｄ−ｔ）／（ｗ×ｔ^２））]×9.8
の式により求めることができる。

なお、被試験物の材料強度の値を得るにあたり、４点曲げ強度については、ＪＩＳ Ｒ
1601−2008に準拠した４点曲げ強さ試験によって測定することができ、破壊靱性については、ＪＩＳ Ｒ 1607−2010で規定される圧子圧入法（ＩＦ法）に準拠して測定することができる。

また、本実施形態のリング部材１は、最大厚みの値をＴ、最大幅の値をＷとしたときＴ／Ｗの値が0.4以上0.6以下とすることが好適である。

上記Ｔ／Ｗの値が、この範囲であると、リング部材１の最大幅Ｗの値は相対的に大きくなりリング部材における糸状部材の摺動領域を大きくでき、また最大厚みＴは相対的に小さくなり内周面２の曲面がより緩やかになる傾向があるため、糸状部材に生じる面圧力が抑制されるため、糸状部材が磨耗されにくく、糸状部材が切断されにくくなる。さらに、上記Ｔ／Ｗの値がこの範囲においては、リング部材１は高い圧環強度を維持することができる。

また、本実施形態のリング部材１は、釣り糸を通すための部材である釣り糸用リング部材として、釣り竿に用いることが好適である。

本実施形態のリング部材１を、釣り糸を通すための部材である釣り糸用リング部材として、釣り竿に用いることにより、釣り糸用リング部材に導通される釣り糸が磨耗によって切断されにくくなる。この場合において、糸状部材としては、ポリエチレン，ナイロン，ポリフッ化ビニリデンなどの高分子化合物からなる釣り糸、または金属ワイヤーからなる釣り糸を用いることができる。

図４は、本実施形態の釣り糸用ガイドの一例を模式的に表わした平面図である。

本実施形態の釣り糸用ガイド５は、釣り糸用リング部材（リング部材１）を保持するための保持部となる第１の貫通部６および竿に取り付けるための取り付け部となる第２の貫通部７を備える。釣り糸用リング部材は貫通部６に嵌められて保持される。また、貫通部７に釣り竿を挿通して公知の方法で固定することで容易に釣り糸用リング部材を釣り竿に取り付けることができる。なお、釣り糸用リング部材を釣り糸用ガイド５に保持する方法および釣り糸用ガイド５を釣り竿に取り付ける方法は前述の方法に限定されるものではなく、公知の方法を用いても構わない。

ここで、釣り糸ガイド５のように釣り糸用リング部材を貫通部（第１の貫通部６）に嵌めて釣り糸ガイド５に保持する場合、一般的に、釣り糸ガイド５の貫通部（第１の貫通部６）の釣り糸用リング部材の外周面と対応する面８は、釣り糸用リング部材の外周面と平
行とされている。このような釣り糸ガイド５が取り付けられた釣り竿を地面に落した場合、釣り糸ガイド５への衝撃は釣り糸用リング部材の外周面へ伝達される。したがって、釣り糸用リング部材の外周が、断面視において、幅方向に屈曲していると、釣り糸用リング部材の外周面へ衝撃が伝達されるとき、その衝撃力が一部に集中しやすい。そして、釣り糸用リング部材がセラミック焼結体からなるとき、衝撃力が一部に集中すると破損しやすい。したがって、釣り糸用リング部材の外周は外部からの衝撃に対してその衝撃力が分散されやすくされていることが好適で、すなわち、釣り糸用リング部材は、断面視において、外周が幅方向に平行な平坦部を有すると、外部からの衝撃により破損しにくいため好適である。特に、釣り糸用リング部材をセラミック焼結体からなるものとする場合に有用である。なお、平坦部とは、図１（ｃ）に示すリング部材１の符号11に対応する部分（以下、平坦部11という）である。

また、図１（ｃ）で、断面視において、釣り糸用リング部材の最大幅をＷ、平坦部11の幅をＷ２としたとき、比率Ｗ２／Ｗが0.4以上0.8以下であることがより好適である。すなわち、比率Ｗ２／Ｗが前記範囲であれば、外部からの衝撃に対してその衝撃力が分散されやすくなる。さらに、平坦部11の幅Ｗ２が大きくなりすぎないため、図１（ｃ）において、平坦部11と、釣り糸用リング部材の最大幅となる部位から外周に向かう曲面との接続部12の曲率が相対的に大きくなり、釣り糸用リング部材の研磨加工や、釣り糸用リング部材を釣り糸用ガイド５の第１の貫通部６に嵌めるときのハンドリング時に、接続部12にカケや割れなどの欠陥が生じにくい。

このような釣り糸用ガイド５は、例えば、釣り糸をリール等で巻き取って魚を釣り上げるタイプの釣り竿に用いられる。また釣り糸用ガイド５は、釣り竿の先端から後端に向かって複数取り付けられる。

図５は、本実施形態の釣り糸用ガイドを備えた釣り竿の一例を示す模式図である。

図５に示すように、本実施形態の釣り竿13は、複数の釣り糸用ガイド５のそれぞれの取り付け部を、釣り竿13を構成する竿部15の所定位置に固定し、保持部16のリールシートに取り付けられたリール14に巻かれた釣り糸16を、釣り糸用ガイド５の釣り糸用リング部材１の導通部３に通して用いられる。さらに、釣り竿13を魚釣りに使用するときは、リールから引き出した釣り糸16の先端付近に、ルアーや、釣り針、重りおよび浮き（不図示）等の仕掛けを取り付け、釣り竿13の保持部15を掴んで竿部15を振り、仕掛けの荷重を利用してリール14に巻かれた釣り糸16を送り出すことができる。本実施形態の釣り糸用ガイド５を備える釣り竿13を用いて釣りを実施することにより、釣りの際に釣り糸が切断されにくく、長時間にわたって安定して魚釣りをおこなえる。

また、本実施形態のリング部材１は、釣り竿に用いる場合だけでなく、繊維機械用のリング部材として用いても好適である。なお、繊維機械とは繊維および繊維製品を作る機械の総称であって、繊維機械には、繊維および繊維製品の元となる天然繊維や化学繊維等の糸状部材を目的の経路に案内したり、糸状部材との接触面で複数の糸状部材を縒る等の目的でリング部材が用いられる。

図６は、本実施形態の繊維機械用リング部材の一例を示す、（ａ）は正面図であり、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ’線における断面を示す断面図である。

本実施形態の繊維機械用リング部材20は、繊維機械用リング部材20の内周面側の空間を導通部３とし、導通部３に天然繊維または化学繊維等の糸状部材の複数本を導通して、糸状部材を案内または、糸状部材を縒るなどの加工を実施することができる。このような繊維機械用リング部材20が適用された繊維機械においては、天然繊維や化学繊維等の糸状部
材が切断されにくくなる。なお、図６に示す繊維機械用リング部材20は、いわゆる、アイレットガイドと呼ばれるものである。

本実施形態のリング部材を、繊維を通すための部材である繊維機械用リング部材20として用いる場合において、糸状部材は、絹、羊毛、麻または木綿などの天然繊維、ナイロンまたはレーヨンなどの化学繊維を用いることができる。

次に、窒化珪素質焼結体からなる本実施形態のリング部材１および繊維機械用リング部材20の製造方法を説明する。

まず、出発原料として、Ｓｉ粉末（平均粒径Ｄ50＝0.5〜100μｍ）およびＳｉ_３Ｎ_４粉末（α化率50％以上、平均粒径Ｄ50＝0．5〜10μｍ）と、焼結助剤であるＹ_２Ｏ_３粉末（平均粒径Ｄ50＝0.5〜10μｍ）、Ａｌ_２Ｏ_３粉末（平均粒径Ｄ50＝0.5〜10μｍ）およびＳｉＯ_２粉末（平均粒径Ｄ50＝0.5〜10μｍ）とを準備する。その後、それぞれの粉末を所
定量秤量し、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）やポリエチレングリコール（ＰＥＧ）などの各種バインダとともに、例えば回転ミル、振動ミル、ビーズミルなどのミルに入れて湿式混合・粉砕し、スラリーを作製する。

なお、Ｓｉ粉末とＳｉ_３Ｎ_４粉末との質量比率は、Ｓｉ粉末／Ｓｉ_３Ｎ_４粉末≧１となるように秤量する。そして、窒化珪素質焼結体の組成が、イットリウム（Ｙ）をＹ_２Ｏ_３換算で３質量％以上12質量％以下、アルミニウム（Ａｌ）をＡｌ_２Ｏ_３換算で２質量％以上５質量％以下および珪素（Ｓｉ）をＳｉＯ_２換算で２質量％以上４質量％以下含有し、残部が窒化珪素からなるものとするには、例えばＳｉ粉末とＳｉ_３Ｎ_４粉末との質量比率が85：15であるときには、Ｙ_２Ｏ_３粉末およびＡｌ_２Ｏ_３粉末については、それぞれ4.3
質量％以上17質量％以下、2.9質量％以上7.2質量％以下となるように秤量する。なお、各粉末の秤量時と窒化珪素質焼結体の含有量とで質量％が異なるのは、Ｓｉ粉末を窒化させて窒化珪素としているためである。なお、安価なＳｉ粉末を適用した例を上述したが、Ｓｉ_３Ｎ_４粉末のみを１次原料として製造された窒化珪素質焼結体を適用することも可能である。

また、ＳｉＯ_２粉末については、Ｓｉ粉末およびＳｉ_３Ｎ_４粉末に不可避的に含まれる酸素をＳｉＯ_２に換算した量と合わせて窒化珪素質焼結体に含まれるＳｉＯ_２換算での含有量が２質量％以上４質量％以下となるように秤量する。なお、Ｙ_２Ｏ_３：Ａｌ_２Ｏ_３：ＳｉＯ_２の窒化珪素質焼結体の含有量は、質量比率で50〜66質量％：18〜26質量％：16〜24質量％であることが好適である。

次に、噴霧造粒乾燥装置（スプレードライヤ）を用いてスラリーを噴霧造粒して球状顆粒を得た後、この球状顆粒を金型に充填し、粉末プレス成形法にて成形体を作製する。また、必要に応じて成形体を切削加工を施し外形形状を調整してもよい。

次に、この成形体を50ｋＰａ〜1.1ＭＰａの窒素分圧で、1000〜1400℃の温度で焼成し
、窒化珪素のα化率を90％以上とした後、50〜300ｋＰａの窒素分圧で、1750〜1900℃の
最高温度で焼成することで窒化珪素質焼結体からなる本実施形態のリング部材１を得ることができる。そして、粒界相にＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶を存在させるには、最高温度から1200℃までの降温速度を10℃／ｍｉｎ以下とすればよい。なお、最高温度から1200℃までの降温速度は、５℃／ｍｉｎ以上10℃／ｍｉｎ以下であることがより好適である。また、Ｘ線回折チャートにおける２θ＝32.6°付近のＹ_２ＳｉＡｌＯ_５Ｎの結晶のピーク強度をＸとし、２θ＝29.4°付近のＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶のＸ線回折におけるピーク強度をＹとしたとき、その比率Ｘ／Ｙを1.2以下とするには、前記
降温速度を７℃／ｍｉｎ以上10℃／ｍｉｎ以下とすればよい。

なお、リング部材１は、バリ取り、外形形状の変更、または外形寸法の調整が必要であるならば、バレル加工，研削加工またはセンタレス加工を施してもかまわない。

なお、本実施形態のリング部材１として、窒化珪素質焼結体からなるものの製造方法の詳細を上述したが、この他にも、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３），ジルコニア（ＺｒＯ_２），スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４），炭化珪素（ＳｉＣ），窒化アルミニウム（ＡｌＮ）,窒化チ
タン（ＴｉＮ）および炭化チタン（ＴｉＣ）などのセラミックスを用いて製造することもできる。また、ステンレス鋼やチタニウムなどの金属を用いて、切削加工や打ち抜き加工等により金属板を加工することによりリング部材１を製造することもできる。

また、成形体の作製時に成形体の形状を適宜変更すること以外、前述のリング部材１の製造方法と同様にすれば繊維機械用リング部材20を得ることができる。

以下、本発明の実施例を具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。

まず、本実施形態のリング部材１および従来のリング部材の試料を作製し、作製した試料を用いて釣り糸による摺動試験および圧環強度試験をおこない、それぞれの結果を対比した。

また、繊維機械用リング部材20と従来の繊維機械用リング部材を作製し、作成した試料を用いてポリエステルによる摺動試験をおこない、その結果を対比した。

まず、リング部材１の試料の作製を行った。

出発原料として、Ｓｉ粉末（平均粒径Ｄ50＝10μｍ）およびＳｉ_３Ｎ_４粉末（α化率50％以上、平均粒径Ｄ50＝１μｍ）と、焼結助剤であるＹ_２Ｏ_３粉末（平均粒径Ｄ50＝１μｍ）、Ａｌ_２Ｏ_３粉末（平均粒径Ｄ50＝１μｍ）およびＳｉＯ_２粉末（平均粒径Ｄ50＝１μｍ）を準備し、Ｓｉ粉末を65質量％、Ｓｉ_３Ｎ_４粉末を15質量％、Ｙ_２Ｏ_３粉末を12質量％、Ａｌ_２Ｏ_３粉末を５質量％およびＳｉＯ_２粉末を３質量％秤量した。その後、秤量後の粉末とバインダと溶媒とを回転ミルに入れて、混合・粉砕し、スラリーを得た。そして、噴霧造粒乾燥装置を用いてスラリーを噴霧造粒して顆粒を得た後、この顆粒を金型に充填して、外径の値が14.5ｍｍ，最大厚みの値Ｔが１.25ｍｍ、最大幅の値Ｗが2.5ｍｍとし、最大幅となる位置が、断面において、最大厚みの１／２の位置よりも内周側に0.3ｍ
ｍの位置にある図１に示すリング部材１となる成形体と、外径の値が14.5ｍｍ、断面視して直径の値が1.25ｍｍの円形状の従来のリング部材となる成形体を粉末プレス成形法により得た。これら成形体を窒素分圧が120ｋＰａで、温度を1300℃として焼成し、窒化珪素
のα化率を90％以上とした後、さらに120ｋＰａの窒素分圧で、1750℃の最高温度で５時
間保持した。その後、最高温度から1200℃までの降温速度を15℃／ｍｉｎとして降温して室温まで冷却することにより、本実施形態のリング部材１の試料である試料Ｎｏ．１および従来のリング部材の試料である試料Ｎｏ．２を作製した。

またＡｌ_２Ｏ_３粉末を99.7質量％、ＭｇＯ粉末を0.1質量％、ＳｉＯ_２粉末を0.2質量％秤量し、バインダと溶媒とともに回転ミルに入れて、混合・粉砕し、スラリーを得た。そして、噴霧造粒乾燥装置を用いてスラリーを噴霧造粒して顆粒を得た後、この顆粒を金型に充填して、焼結後、外径の値が14.5ｍｍ，最大厚みの値Ｔが１.25ｍｍおよび最大幅の
値Ｗが2.5ｍｍとし、最大幅となる位置が、断面において、最大厚みの１／２の位置より
も内周側に0.3ｍｍの位置にある図１に示すリング部材１となる成形体と、焼結後、外径
の値が14.5ｍｍと、断面視して、直径の値が1.25ｍｍの円形状の従来のリング部材となる成形体を粉末プレス成形法により得た。これら成形体を1620℃で焼成することで、アルミナ質焼結体からなる本実施形態のリング部材１である試料Ｎｏ．３および従来のリング部材である試料Ｎｏ．４を作製した。

次に作製した試料Ｎｏ．１〜４について釣り糸による摺動試験をおこなった。

ここで、摺動試験とは、試料のリング部材の導通部に市販のナイロン製の釣り糸を通し、釣り糸に３ｋｇｆの力をかけ、釣り糸をリング部材の内周面に接触させた状態で、40ｍ／ｍｉｎの速度で往復させ、何回の往復回数で釣り糸が切断されるか試験した。

その結果、本実施形態のリング部材１である試料Ｎｏ．１は300回往復しても釣り糸は
切れず、また試料Ｎｏ．３は273回往復後に釣り糸が切れた。一方、従来のリング部材で
ある試料Ｎｏ．２は180回往復、試料Ｎｏ．４は171回往復後に釣り糸が切れた。

つまり、環状であって、内周から外周に沿った断面視において、最大幅Ｗとなる部位に対して内周側が曲面とされているとともに、最大幅Ｗとなる部位が内周と外周との間の厚み方向における内周側に位置してなるリング部材１を用いれば、糸状部材が切断されにくいことがわかった。さらにリング部材１は窒化珪素質からなると、糸状部材がより切断されにくいことがわかった。

また、窒化珪素質焼結体からなる試料Ｎｏ．１はアルミナ質焼結体からなる試料Ｎｏ．３に比べて、より釣り糸が切断されにくいことが確認できた。

次に、繊維機械用リング部材20の試料と従来の繊維機械用リング部材の試料を作製した。

まず、リング部材１の試料Ｎｏ．１と同様の製造方法で繊維機械用リング部材20である窒化珪素質焼結体からなる試料Ｎｏ．５およびアルミナ質焼結体からなる試料Ｎｏ．６を作製した。ただし、試料Ｎｏ．５およびＮｏ，６の寸法は、図６に示す直径Ｌ１が12.1ｍｍ、直径Ｌ２が8.9ｍｍ、最大厚みＴが3.15ｍｍ、最大幅Ｗが9.4ｍｍ、幅Ｗ３が2.8ｍｍ
とし、最大幅となる位置が、断面において、最大厚みの１／２の位置よりも内周側に0.4
ｍｍの位置となるようにした。また、従来の繊維機械用リング部材の窒化珪素質焼結体からなる試料Ｎｏ．７およびアルミナ質焼結体からなる試料Ｎｏ．８を試料Ｎｏ．５およびＮｏ．６と同様に作製した。ただし、試料Ｎｏ．７および試料Ｎｏ．８の最大幅となる位置は、断面において、最大厚みの１／２の位置となるようにし、さらに内周側の面に、断面において、最大幅方向に平行となる平坦部を設けた。

そして、試料Ｎｏ．５〜８に対して市販のポリエステル製の糸による摺動試験をおこなった。なお、釣り糸をポリエステル製の糸に変更した以外は試料Ｎｏ．１〜４におこなった摺動試験と条件は同じにした。

その結果、本実施形態の繊維機械用リング部材20である試料Ｎｏ．５は300回往復して
もポリエステル製の糸は切れず、試料Ｎｏ．６は263回往復後にポリエステル製の糸が切
れた。一方、従来の繊維機械用リング部材である試料Ｎｏ．７は166回往復、試料Ｎｏ．
８は158回往復後にポリエステル製の糸が切れた。

つまり、環状であって、内周から外周に沿った断面視において、最大幅Ｗとなる部位に対して内周側が曲面とされているとともに、最大幅Ｗとなる部位が内周と外周との間の厚み方向における内周側に位置してなる繊維機械用リング部材20を用いれば、糸状部材が切
断されにくいことがわかった。さらに繊維機械用リング部材20も窒化珪素質からなると、糸状部材がより切断されにくいことがわかった。

焼成工程において最高温度から1200℃までの降温速度を10℃／ｍｉｎとしたこと以外は、試料Ｎｏ．１と同様の作製方法で窒化珪素質からなるリング部材１の試料Ｎｏ．５を作製した。そして試料Ｎｏ．１および試料Ｎｏ．５をＸ線回折装置（Bruker AXS社製 D8 ADVANCE）を用いて分析し、Ｙ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶の有無
を確認した。結果は、試料Ｎｏ．５はＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶が存在していたが、試料Ｎｏ．１にはＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶は存在していなかった。

次に、試料Ｎｏ．１および試料Ｎｏ．５について圧環強度試験をおこなった。

圧環強度試験の結果、Ｙ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶を有する試料Ｎｏ．５は、Ｙ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶を有さない試料Ｎｏ．１に比べて圧環強度が15％高いことがわかった。

つまり窒化珪素質焼結体からなり、粒界にＹ_２ＳｉＡｌＯ_５ＮおよびＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶を有すると、リング部材１は釣り糸が切断されにくく、圧環強度がより高いことがわかった。

焼成工程において最高温度から1200℃までの降温速度を表１に示すように変更した以外試料Ｎｏ．５と同様の製造法で試料Ｎｏ．６〜９を作製した。そして試料Ｎｏ．６〜９をＸ線回折装置（Bruker AXS社製 D8 ADVANCE）を用いて分析し、Ｘ線回折チャートを得
て、このＸ線回折チャートにおける２θ＝32.6°付近のＹ_２ＳｉＡｌＯ_５Ｎの結晶のピーク強度の値をＸとし、２θ＝29.4°付近のＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶のＸ線回折におけるピーク強度の値をＹとしたとき、その比率Ｘ／Ｙを求めた。さらに試料Ｎｏ．６〜９について圧環強度試験をおこなった。その結果を表１に示す。

表１の結果から、比率Ｘ／Ｙが1.2以下である試料Ｎｏ．６〜８は圧環強度が680ＭＰａ以上となり、試料Ｎｏ．９に比べて特に圧環強度が高まる傾向を示した。

つまりＸ線回折チャートにおける２θ＝32.6°付近のＹ_２ＳｉＡｌＯ_５Ｎの結晶のピーク強度の値をＸとし、２θ＝29.4°付近のＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶のＸ線回折におけるピーク強度の値をＹとしたとき、その比率Ｘ／Ｙが1.2以下であるとリング部材１は特に
圧環強度が高まることがわかった。

次に、断面視した際の図１に示す最大厚みＴ、最大幅Ｗの比率Ｔ／Ｗが表１に示す値となるようにし、また最大幅となる位置が、断面において、最大厚みの１／２の位置よりも内周側に最大厚みの１／４の位置にあるようにした以外、試料Ｎｏ．５と同様の製造方法で試料Ｎｏ．10〜18を作製した。

また焼結後、外径が14.5ｍｍで、断面視して、直径が1.2ｍｍの円形状となる従来のリ
ング部材となる成形体としたこと以外は試料Ｎｏ．５と同様の製造方法で試料Ｎｏ．19を作製した。そして、前記試料Ｎｏ．10〜19について摺動試験および圧環強度試験をおこなった。その結果を表２に示す。

表２の結果から、本実施形態のリング部材１である試料Ｎｏ．６〜14はいずれも従来のリング部材である試料Ｎｏ．15に比べて摺動試験において釣り糸が切断される往復回数が多く、より釣り糸が切断されにくいことが確認できた。さらにＴ／Ｗが0.4以上0.6以下の範囲内となる試料Ｎｏ．11〜13および15〜18は、Ｔ／Ｗの値が前記範囲外である試料Ｎｏ．10および14に比べて摺動試験において釣り糸が切断されるまでの往復回数が300回以上
と特に多く、また圧環強度が700ＭＰａ以上となり特に高いことが確認できた。

つまりＴ／Ｗの値が0.4以上0.6以下の範囲内となるリング部材１は、釣り糸がより切断されにくく、圧環強度を高く維持できることがわかった。

１：リング部材（釣り糸用リング部材）
２：内周面
３：導通部
５：釣り糸用ガイド
11：平坦部
13：釣り竿
20：繊維機械用リング部材

Claims (8)

1. 環状であって、内周から外周に沿った断面視において、最大幅となる部位に対して内周側および外周側が曲面とされているとともに、前記最大幅となる部位が内周と外周との間の厚み方向における内周側に位置してなり、粒界にＹ _２ ＳｉＡｌＯ _５ ＮおよびＹ _４ ＳｉＡｌＯ _８ Ｎの結晶を有する窒化珪素質焼結体からなることを特徴とするリング部材。
2. 前記窒化珪素質焼結体表面のＸ線回折チャートにおける２θ＝３２．６°付近のＹ_２ＳｉＡｌＯ_５Ｎの結晶のピーク強度の値をＸとし、２θ＝２９．４°付近のＹ_４ＳｉＡｌＯ_８Ｎの結晶のＸ線回折におけるピーク強度の値をＹとしたとき、その比率Ｘ／Ｙが１．２以下（０を除く）であることを特徴とする請求項１に記載のリング部材。
3. 前記断面視において、最大厚みの値をＴ、最大幅の値をＷとしたときＴ／Ｗの値が０．４以上０．６以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のリング部材。
4. 釣り糸を通すための部材であって、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のリング部材からなることを特徴とする釣り糸用リング部材。
5. 前記断面視において、前記外周が幅方向に平行な平坦部を有することを特徴とする請求項４に記載の釣り糸用リング部材。
6. 請求項４または請求項５に記載の釣り糸用リング部材と、該釣り糸用リング部材を保持するための保持部および釣り竿に取り付けるための取り付け部とを備えることを特徴とする釣り糸用ガイド。
7. 請求項６に記載の釣り糸用ガイドを備えることを特徴とする釣り竿。
8. 繊維を通すための部材であって、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のリング部材からなることを特徴とする繊維機械用リング部材。

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